超聲波探傷可以檢測鍋爐管哪些缺陷

在工業(yè)領(lǐng)域，鍋爐作為重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，其核心部件鍋爐管的質(zhì)量關(guān)乎整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。超聲波探傷技術(shù)，能深入鍋爐管內(nèi)部，精準(zhǔn)檢測出各類潛在缺陷，鍋爐管生產(chǎn)廠家重要的質(zhì)量檢測方法。

超聲波探傷可以檢測鍋爐管多種缺陷，其中包括：

一、裂紋缺陷（包括應(yīng)力裂紋、腐蝕裂紋）

鍋爐管熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力以及管內(nèi)介質(zhì)的腐蝕，極易在管壁上催生裂紋。以水冷壁管為例，在高溫環(huán)境下，管內(nèi)水與硫等雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫硫腐蝕，從而在管壁上形成細(xì)微裂紋；而過熱器管在長期運(yùn)行過程中，管內(nèi)會(huì)生成氧化皮，當(dāng)氧化皮剝落時(shí)，會(huì)使管內(nèi)應(yīng)力分布不均，進(jìn)而引發(fā)應(yīng)力裂紋。這些裂紋就像隱藏在鍋爐管內(nèi)部的定時(shí)炸彈，隨時(shí)可能引發(fā)安全事故。超聲波探傷技術(shù)能夠敏銳地捕捉到裂紋面的強(qiáng)反射信號(hào)，在探傷儀的屏幕上，裂紋反射波表現(xiàn)為波幅高、波形尖銳的特征。探傷人員通過分析這些反射波，結(jié)合超聲波傳播的聲程，就可以精確計(jì)算出裂紋在管內(nèi)的位置。

二、未焊透與未熔合

在鍋爐管的安裝和維修過程中，焊接是必不可少的環(huán)節(jié)。然而，由于焊接工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，比如電流不足，就像給焊接過程提供的能量不夠，使得焊縫無法充分熔化；或者坡口清理不凈，有雜質(zhì)殘留，就像在焊接的道路上設(shè)置了障礙，導(dǎo)致焊接時(shí)無法完全融合，這些都極易產(chǎn)生根部未焊透或?qū)娱g未熔合的缺陷。當(dāng)超聲波入射到這些平面型缺陷時(shí)，就像光線遇到了一面鏡子，會(huì)形成強(qiáng)烈的反射回波，其波幅明顯高于周邊正常區(qū)域。探傷人員在檢測時(shí)，通過緩慢移動(dòng)探頭，仔細(xì)觀察反射回波信號(hào)的變化，當(dāng)信號(hào)出現(xiàn)異常增高時(shí)，就表明可能存在未焊透或未熔合缺陷。根據(jù)信號(hào)的變化趨勢和探頭的移動(dòng)距離，還可以進(jìn)一步判斷出缺陷的長度和深度，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)這些焊接缺陷，避免因焊接失效而引發(fā)的管道泄漏等嚴(yán)重問題。

三、氣孔與夾渣

焊接過程中，氣體來不及逸出殘留在焊縫中就會(huì)形成氣孔，就像面包里的氣泡；熔渣沒有完全浮出焊縫表面而夾雜其中則形成夾渣，這兩種缺陷都屬于體積型缺陷。氣孔反射波在探傷儀屏幕上呈現(xiàn)出單峰狀，波形規(guī)則，就像一座孤立的山峰；而夾渣由于其界面不規(guī)則，反射波表現(xiàn)為鋸齒狀波峰，就像參差不齊的山脈。探傷儀通過分析這些回波的形態(tài)特征以及超聲波在傳播過程中的聲能衰減特性，能夠準(zhǔn)確區(qū)分氣孔和夾渣這兩種缺陷類型。例如，氣孔對(duì)超聲波的衰減相對(duì)較小，而夾渣會(huì)使超聲波能量衰減更明顯。通過對(duì)這些細(xì)節(jié)的分析，探傷人員可以判斷焊接接頭中是否存在氣孔和夾渣，以及它們的嚴(yán)重程度，確保焊接接頭的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，保障鍋爐管的連接強(qiáng)度和密封性。

四、內(nèi)部疏松與夾雜

在管材軋制過程中，由于工藝控制不當(dāng)?shù)仍颍赡軙?huì)出現(xiàn)內(nèi)部疏松的情況，也就是在管材內(nèi)部形成微小孔洞聚集的區(qū)域，就像一塊充滿小孔的海綿；同時(shí)，還可能混入金屬夾雜，即一些異質(zhì)顆粒，這些都破壞了管材材質(zhì)的均勻性。當(dāng)超聲波遇到這些疏松或夾雜區(qū)域時(shí)，會(huì)發(fā)生散射和反射現(xiàn)象。因?yàn)槭杷蓞^(qū)域的聲阻抗低于正常材料，夾雜區(qū)域的聲阻抗則與正常材料不同，所以超聲波的能量會(huì)發(fā)生變化。探傷儀通過檢測信號(hào)的能量衰減程度以及底波降低的情況，就可以評(píng)估管材材質(zhì)的均勻性。如果信號(hào)能量衰減明顯，底波大幅降低，就說明管材內(nèi)部可能存在疏松或夾雜缺陷。通過這種方式，可以在原材料檢驗(yàn)階段剔除不合格的管材，避免將有缺陷的管材用于鍋爐制造，從源頭上保障鍋爐管的質(zhì)量。